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Fragestellung: Die trabekulären Strukturen in den Wirbelkörpern sind sowohl innerhalb der Halswirbelsäule (HWS), Brustwirbelsäule (BWS) und Lendenwirbelsäule (LWS) als auch innerhalb der Wirbel ungleich verteilt. Exakte mikrostrukturelle Kenntnisse dieser Strukturen könnten das Verständnis und die Therapie osteoporotischer Frakturen beeinflussen, möglicherweise auch chirurgische Verfahren. Zur Klärung der Pathomechanismen der verschiedenen osteoporotischen Wirbelkörper-Frakturen (Fisch- Keil- und Plattwirbel) können diese Untersuchungen einen Beitrag leisten. Systematisch wurden von HWK 3 bis LWK 5 Spongiosazylinder aus den jeweiligen Zentren und Randbereichen der Wirbelkörper im Hinblick auf Knochenvolumenanteil (BV/TV), Trabekeldicke (Tb.Th), Separation (Tb.Sp), Anzahl der Trabekel (Tb.N), Quervernetzung (Tb.PF), Verbindungsdichte (Conn.D) und Grad der Anisotropie (DA) untersucht.

Methodik: Mittels Jamshidi-Nadel^® wurden aus 242 bereits präparierten Wirbelkörpern aus jeweils 3 Quadranten (QI: Randbereich dexter, QII: zentral, QIII: Randbereich laevus) Proben gewonnen und jeweils mit Feuchttuch in einem 1,5 ml Eppendorf-Reaktionsgefäß vorbereitet. Die Untersuchungen erfolgten mithilfe eines µ-CT (SKYSCAN 1172, RJL Micro & Analytic GmbH, Deutschland). Dazu wurden eine Flat-Field-Korrektur sowie ein Vergleich mit Phantomen (Referenz) einer Dichte von 0,25 g/cm3 und 0,75 g/cm3 vorgenommen. Die Einstellungen für den Scanprozess lauteten: Filter AI 0,5; Bilddimension 640x512; Pixelgröße 19,9 µm. Die vorliegende Untersuchung wurde durch die zuständige Ethikkommission geprüft und genehmigt (Nr. A2017-0072). Alle erhobenen Daten wurden mit dem statistischen Softwarepaket SPSS, Version 23.0 (SPSS Inc., Chicago, USA) analysiert. Die Beschreibung der quantitativen Merkmale erfolgte jeweils als Mittelwert (MW), Standardabweichung (SD), Minimum (Min), Maximum (Max) und Anzahl (n) der verfügbaren Beobachtungen und wurde mithilfe des Intervalls MW±SD dargestellt. Für Vergleiche zwischen den Gruppen kam der Kruskal-Wallis-Test oder die einfaktorielle Varianzanalyse zum Einsatz. Die Auswahl erfolgte in Abhängigkeit vom Resultat des Shapiro-Wilk-Tests auf Normalverteilung. Bei statistisch signifikanten Ergebnissen führten wir paarweise Vergleiche oder den Posthoc-LSD-Test durch.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Insgesamt wurden von 11 Körperspendern 726 Knochenproben gewonnen. Die BVF, Tb.Th, und der DA sind in QII signifikant geringer als in den QI und QIII. Der Tb.PF ist dagegen in QII signifikant höher als in QI und QIII.

Auf der Grundlage unserer Ergebnisse lassen sich Fischwirbelbrüche gut erklären. Zu Keil-und Plattwirbelbrüchen führende Veränderungen müssen am ehesten eine komplexe trabekuläre und kortikale Strukturzerstörung zur Grundlage haben. Die höhere BV/TV der HWS im Vergleich zu BWS und LWS scheint verantwortlich, dass in der HWS kaum osteoporotischen Frakturen auftreten. Das ausgeprägte Tb.Pf. im Zentrum der Wirbelkörper in BWS und LWS könnte eine frühere und weniger invasive chirurgische Therapie begründen.